用惠斯通电桥测电阻的优点

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惠斯通电桥测电阻实验报告 (1)

惠斯通电桥测电阻实验报告 (1)

惠斯通电桥测电阻实验报告 (1)
惠斯通电桥是一种用来测量电阻的仪器,是一种特殊的变送器,使用四个自身的桥臂来测量被测物体的电阻值。

它的主要优点是测量数值可以较准确、稳定,对测量对象几乎没有影响,而且能够在很宽范围内测量可变电阻。

本次实验,我们使用了惠斯通电桥来测试普通电阻。

在实验前,我们先将电阻测试电路连接好,然后将惠斯通电桥连接在电路中间,使电桥两端分别与电源和电阻之间接触,电阻可以预调到理想的额定值,以准备待测。

接着,我们使用惠斯通电桥的杠杆来微调电阻,使其精确测量电阻值。

特别注意的是,测量只要杠杆处于良好的量程平衡状态即可。

最后,我们记录了每个测试样品的实际电阻值,经分析发现,电阻值接近于所设定的额定值,整个测试准确率较高,说明惠斯通电桥做出的测量结果是准确和可靠的,能够满足实验要求。

总之,本次实验中使用的惠斯通电桥能够准确、快速检测电阻的实际值,其特点是精度高、量程足够宽、操作简单,因此在若干工程领域也有着广泛的应用。

惠斯通电桥实验原理

惠斯通电桥实验原理

惠斯通电桥实验原理惠斯通电桥实验是一种用于测量电阻的实验方法,由英国物理学家惠斯通于1843年发明。

它的主要原理是利用电桥的平衡条件来测量未知电阻值。

本文将详细介绍惠斯通电桥实验的原理和应用。

一、惠斯通电桥实验原理惠斯通电桥实验由四个电阻组成的电路组成,如图1所示。

其中,R1、R2为已知电阻,R3为待测电阻,R4为可变电阻,E为电源。

当电桥平衡时,有如下公式:R1/R2 = R3/R4其中,R1、R2、R4为已知电阻,R3为待测电阻。

通过改变R4的值,使电桥平衡,再根据公式计算R3的值,就可以测量出待测电阻的电阻值。

图1 惠斯通电桥实验电路二、惠斯通电桥实验的应用1.测量电阻值惠斯通电桥实验是用于测量电阻值的常用方法。

通过改变可变电阻R4的值,使电桥平衡,可以测量出待测电阻R3的电阻值。

这种方法比直接测量电阻值更为精确,特别适用于较小电阻值的测量。

2.测量电容值惠斯通电桥实验也可以用于测量电容值。

这时,电桥电路中的电阻要换成电容,如图2所示。

通过改变可变电容C4的值,使电桥平衡,可以测量出待测电容C3的电容值。

这种方法比直接测量电容值更为精确。

图2 惠斯通电桥实验测量电容电路3.测量电感值惠斯通电桥实验还可以用于测量电感值。

这时,电桥电路中的电阻要换成电感,如图3所示。

通过改变可变电感L4的值,使电桥平衡,可以测量出待测电感L3的电感值。

这种方法比直接测量电感值更为精确。

图3 惠斯通电桥实验测量电感电路三、惠斯通电桥实验的优缺点1.优点惠斯通电桥实验具有测量精度高、测量范围宽、操作简单等优点。

特别是对于较小电阻值、电容值、电感值的测量,比直接测量更为精确。

2.缺点惠斯通电桥实验的缺点是需要使用相对较高精度的电阻、电容、电感等元件。

另外,实验过程中需要进行多次调节,比较费时。

四、结语惠斯通电桥实验是一种常用的电阻、电容、电感测量方法,具有测量精度高、测量范围宽、操作简单等优点。

通过本文的介绍,希望读者能够更好地了解惠斯通电桥实验的原理和应用。

惠斯通电桥测电阻

惠斯通电桥测电阻

惠斯通电桥测电阻值实验目的1.掌握惠斯通电桥的原理,并通过它初步了解一般桥式线路的特点。

2.学会使用惠斯通电桥测量电阻。

实验仪器电阻箱,检流计,滑线变阻器,直流稳压电源等。

实验原理前面我们介绍的伏安法测量电阻,其精度不够高。

这一方面是由于线路本身存在缺点,另一方面是由于电压表和电流表本身的精度有限。

所以,为了精确测量电阻,必须对测量线路加以改进。

惠斯通电桥(也称单臂电桥)的电路如图1所示,四个电阻R 1、R 2、R b 、R X 组成一个四边形的回路,每一边称作电桥的“桥臂”,在一对对角AD 之间接入电源,而在另一对角BC 之间接入检流计,构成所谓“桥路”。

所谓“桥”本身的意思就是指这条对角线BC 而言。

它的作用就是把“桥”的两端点联系起来,从而将这两点的电位直接进行比较。

B 、C 两点的电位相等时称作电桥平衡。

反之,称作电桥不平衡。

检流计是为了检查电桥是否平衡而设的,平衡时检流计无电流通过。

用于指示电桥平衡的仪器,除了检流计外,还有其它仪表,它们称为“示零器”。

当电桥平衡时,B 和C 两点的电位相等,故有AC AB V V = CD BD V V = (1) 由于平衡时0=g I ,所以B 、C 间相当于断路,故有21I I = b X I I = (2) 所以 11R I R I X X = 22R I R I b b =可得 X b R R R R 21= (3) 或 b X R R R R 21= (4)这个关系式是由“电桥平衡”推出的结论。

反之,也可以由这个关系式推证出“电桥平衡”来。

因此(3)式称为电桥平衡条件。

如果在四个电阻中的三个电阻值是已知的,即可利用(3)式求出另一个电阻的阻值。

这就是应用惠斯通电桥测量电阻的原理。

上述用惠斯通电桥测量电阻的方法,也体现了一般桥式线路的特点,现在重点说明它的几个主要优点:(1)平衡电桥采用了示零法——根据示零器的“零”或“非零”的指标,即可判断电桥是否平衡而不涉及数值的大小。

惠斯通电桥线路原理

惠斯通电桥线路原理

惠斯通电桥线路原理
惠斯通电桥线路是一种用于测量电阻、电容和电感等电学元件的电路。

它由四个电阻分别连接成一个平衡电桥,通过调节其中一个电阻的值,可以使电桥平衡,从而测量未知电阻的值。

电桥平衡的条件是:电桥两侧的电势差相等,即电桥两侧的电压相等。

当电桥平衡时,电桥两侧的电压差为零,此时电桥中的电流也为零。

因此,可以通过调节电桥中的一个电阻,使电桥平衡,从而测量未知电阻的值。

惠斯通电桥线路的原理是基于欧姆定律和基尔霍夫定律。

欧姆定律指出,电流与电阻成正比,电压与电阻成反比。

基尔霍夫定律指出,电路中的电流总和等于零,电路中的电压总和等于零。

在惠斯通电桥线路中,电桥两侧的电势差相等,因此电桥两侧的电流也相等。

根据欧姆定律,电流与电阻成正比,因此电桥两侧的电阻也相等。

当电桥中的一个电阻发生变化时,电桥两侧的电势差也会发生变化,从而使电桥不再平衡。

通过调节电桥中的一个电阻,使电桥平衡,可以测量未知电阻的值。

惠斯通电桥线路广泛应用于电学实验和工程中,可以测量电阻、电容和电感等电学元件的值。

它具有精度高、测量范围广、操作简单等优点,是一种非常实用的电学测量工具。

惠斯通电桥的原理与应用

惠斯通电桥的原理与应用

惠斯通电桥的原理与应用原理介绍惠斯通电桥是一种用于测量电阻的电路配置。

它由英国物理学家萨缪尔·亨利·惠斯通发明于1843年,是一种基于电阻平衡原理的测量仪器。

惠斯通电桥由四个电阻器组成,它们分别被连接在一个平衡电路中。

当电路处于平衡状态时,电桥中的电流为零,这意味着两侧电压相等。

通过测量电桥中各个电阻器的电流和电压,可以计算出待测电阻的值。

惠斯通电桥原理的基本方程是:Whitstone-bridgeWhitstone-bridge其中,R1、R2、R3和Rx分别为四个电阻器,V1、V2为两个点之间的电压。

该方程表明,在电桥平衡时,R1/R2 = Rx/R3。

根据这一方程,可以通过测量电桥两侧的电压来计算出未知电阻Rx的值。

应用领域1. 电阻测量惠斯通电桥是用于测量电阻的一种常用仪器。

它可以精确测量小到几个毫欧姆的电阻值,具有很高的精度和灵敏度。

因此,在科学研究、电子工程、电路设计和电阻测试等领域都广泛应用。

2. 動態測量惠斯通电桥还可以用于动态测量,例如根据电桥的平衡情况来判断风速、温度等的变化。

这种应用可以通过将传感器与电桥连接,利用变化的电阻值来转换为相应的物理量。

3. 温度传感器由惠斯通电桥构成的电阻温度传感器广泛应用于温度测量领域。

传感器中的电阻器受温度变化影响,通过电桥平衡情况来测量温度。

4. 液位测量惠斯通电桥还可以应用于液位测量。

在液位传感器中,测量液位的传感器与电桥相连,根据液位的变化导致电阻值的变化,通过电桥的平衡情况来测量液位。

5. 影像处理在某些影像处理领域,惠斯通电桥可以用于图像传感器的校准。

根据传感器感知到的图像信号和标准图像之间的差异,通过电桥来调整传感器输出的电压,从而实现图像的校准和优化。

优缺点分析优点•惠斯通电桥可以测量非常小的电阻值,具有很高的精度和灵敏度。

•可以广泛应用于电子工程、电路设计、科学研究以及温度和液位测量等领域。

•惠斯通电桥结构简单,易于实现。

用惠斯通电桥测电阻

用惠斯通电桥测电阻

用惠斯登电桥测电阻桥式电路是最常见的电路,由桥式电路制成的电桥,是一各种精密的电学测量仪器,可用来测量电阻、电容、电感和电平等电学量。

并能通过转换测量,测出其它非电学量,如温度压力、频率、真空度等。

电桥是一种用比较法测量的仪量,即将未知量跟已知量相比较进行测量,它具有较高的灵敏度和准确度,在自动控制和瞬息万变动检测中得到广泛的应用。

根据用途不同,电桥有多种类型,其性能构造各有特点。

在各种电桥中,惠斯登电桥是其中最基本的一种。

它通常用来准确测量10—610Ω 的中值电阻,惠斯登电桥又称直流单臂电桥。

【实验目的】1.了解桥式电路的基本结构及测电阻的原理2.掌握桥式电路的连接和调节电桥平衡的方法3.学会用自组电桥和箱式电桥测电阻【实验仪器】QJ ―23型箱式电桥,指针式检流计,ZX21型旋转式电阻箱,滑线变阻器,自制比例电阻盒,待测电阻盒,带保护电阻的单刀开关,单刀开关。

【实验原理】如果将待测电阻Rx 与标准电阻S R 并联到电源上,如图(1)所示,则有: S B x D R I R I =,即D S B X I R I R =如果两支路的电流D I 、B I 和标准电阻的阻值S R 已知,则可求出X R 。

这是从数学表达形式上看。

如果从物理实验方面看,要用上式求X R 。

还必须解决两个问题:一是D I 、B I 怎样测?若用电流表测则不可避免地存在误差;二是公式是通过并联条件,即相比较的两电阻X R 、S R 两端的电压相同而得到的。

怎样确保这个条件?惠斯登1843年发明的电桥解决了以上两个问题。

他在AB 和AD 之间用标准电阻21R R 代替D B I I 。

在BD 之间用灵敏电流计确定两点等电势。

这样由图(1)改为图(2)的惠斯登电桥(又称单电桥)。

由于检流计在BD 支路像“桥”一样架于BD 之间。

故称为电桥。

1R 、2R 、S R 、X R 称为四个桥臂。

称1R 2R 为比例臂。

S R 为比较臂。

惠斯通电桥测电阻实验报告

惠斯通电桥测电阻实验报告

惠斯通电桥测电阻实验报告
实验目的:
通过惠斯通电桥的测量,掌握电桥的原理和测量电阻的方法。

实验器材:
1. 惠斯通电桥
2. 直流电源
3. 电流表
4. 变阻器
5. 锰铜电阻丝
6. 手摇绕线器
7. 电阻箱
8. 其他小工具
实验原理:
惠斯通电桥是用电桥平衡法测量电阻值的一种常用仪器。

其原理是基于在均衡时,桥路电势差为零的原理。

在四个电阻中,由于桥路上任意一点的电势差为零,所以
R1S1 + R2S3 = R4S2 + R3S4
其中,R1、R2为固定电阻,R3为待测电阻,R4为可调电阻。

实验步骤:
1. 搭建惠斯通电桥,将电流表接在辅助臂上,调整可调电阻使电流表示数为零;
2. 调整可调电阻,使电流表示数为最小,这时测出的电阻值为未知电阻的阻值;
3. 将变阻器代替未知电阻,调整电阻箱的电阻值,直到电流表显示的数值为零;
4. 测量电流表的电流值I、电流表电动势E和总电阻值R,计算出待测电阻的电阻值R3。

实验结果:
我们测得辅助臂中电流为0时的可调电阻值为400Ω,转化为
基本电桥后,可求得待测电阻的电阻值为180Ω。

实际应用时应将
这个值与手动调节时的误差进行比较,以确定待测电阻的准确性。

实验结论:
本次实验通过惠斯通电桥的测量方法,成功测得了待测电阻的
电阻值。

此方法具有测量精度高、测量范围广、测量稳定等优点。

在实际使用中,我们需要根据实际需求来选择合适的测量方法,
并对仪器因热胀冷缩等因素带来的影响进行特殊处理,以确保测
量数据的准确性。

用惠斯通电桥测电阻的优点

用惠斯通电桥测电阻的优点

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惠斯通电桥是一种测量电阻的精密仪器,R1、R2、R3、Rx为四个桥臂上的电阻,利用检流计和直流电源。

当调节电桥使检流计上的电流为零时,电桥达到平衡. (如下图所示)
常与之比较学习的是伏安法测电阻。

电路图如下:
与伏安法测电阻相比,其优点是:
一、从原理上看,它更精确。

1、避开了电源随时间变化造成的误差。

我们都知
道,一个严谨的科学实验一般是要重复操作获得
多个测量值,看有无异然后求均值的。

这就要在
一个段时间内完成。

而我们常用的化学电源如干
电池、铅酸蓄电池等,其实际电压值是会随时间
变化的。

这就造成了误差。

而电桥法测量范围避
开了电源,是一大有点。

2、避开电流表分压、电压表分流、过多导线分压等
问题。

若要精确测出电流表、电压表的分值情况
是不现实的。

二、达到相同效果仪器更便宜、易选。

测量精准,需要原理正确并且仪器达到精度要求。


安法若要考虑电流表分压、电压表分流,就有很大的
计算量,需用一个小CPU,这就增加了很高的费用。

而上图电桥中R1和R2因是相除的,只要用相近精
确度地电阻器,就能减小相对误差。

这样,只需R3
达到很精密,节省了经费。

三、更便于精确计算。

若如上图所示的电流表外接法,R=U*Rv/(I*Rv-U)。

其中Rv还需测算。

而电桥法Rx=R2*R3/R1,简便多了。

若使R1=R2,则Rx=R3,可直接测取。

四、值得一提的是,其安全性也不弱于伏安法。

中值电阻的测量 伏安法及惠斯通电桥法

中值电阻的测量    伏安法及惠斯通电桥法

中值电阻的测量伏安法及惠斯通电桥法摘要:中值电阻的测量,是物理学实验中最为基础的实验。

通过对中值电阻的阻值进行测量,能更好地让我们掌握电压与电流之间的关系。

在本研究性实验报告中,我们采用了伏安法以及惠斯通电桥两种当前测量中值电阻的较为普遍的方法。

我们将从测量原理、测量方法步骤、数据处理及误差分析、实验的改进优化上进行探讨。

关键词:中值电阻、伏安法、惠斯通电桥实验目的:1.掌握平衡电桥原理——零示法与电压比较法;2.学习用交换法消除系统误差;3.学习灵敏度的概念,了解影响电桥灵敏度的因素;4.掌握电学实验操作规程,严格规范操作;5. 学习测量电阻常用电学仪器仪表的正确使用和箱式电桥仪器误差公式;6、掌握测量电阻的基本方法,了解不同测量方法各自的适用条件并学习自己设计实验电路;测定高阻、中阻、低阻及线性、非线性电阻的伏安特性曲线。

实验原理:(一)伏安法测量中值电阻1.伏安法基本原理:伏安法测量电阻的基本原理是利用电压表和电流表同时测量电阻两端的电压和电流,由欧姆定律R=VI 来求得电阻的值。

也可用作图法,画出电阻的伏安特性曲线,从曲线上求出电阻的阻值。

伏安法测量电阻的方法原理都比较简单,并且能绘制待测元件的伏安特性曲线,直观形象,应用普遍。

但缺点是:测量电表在工作时改变了待测电阻的工作状态,给测量带来了误差。

通常电压表与电流表有有内接法(如图1)和外接法(如图2)两种接线法。

1)电流表内接法:电流表内接法是指,将电压表并联在待测电阻及电流表的两侧。

图(1)内接法的误差分析:内接法中,电流表的读数准确,显示的是流过待测电阻的电流,但因为电流表的接入,电压表所测量的电压为待测电阻及电流表上的电压值和。

内接法时系统误差的修正:按图(1)所示电路测出电压V 及电流I ,则VI=R X +R A , 即R X =VI−R A ,由此式可以看出,当R A ≪R X 时,其影响可以忽略;换言之,如果R X ≫R A , 应当采用内接法。

惠斯通电桥的应用以及原理

惠斯通电桥的应用以及原理

惠斯通电桥的应用以及原理引言惠斯通电桥(Wheatstone Bridge),是19世纪初英国科学家惠斯通所发明的一种用于测量电阻的精密仪器,它可以通过比较电路中的电流和电阻,从而测量未知电阻的值。

惠斯通电桥不仅在科学研究中广泛应用,也被工程技术领域大量采用。

本文将介绍惠斯通电桥的应用领域以及其原理。

应用领域1. 电阻测量惠斯通电桥最主要的应用就是测量电阻值。

通过比较已知电阻和未知电阻两个电路的电流和电压,可以根据惠斯通电桥的公式计算出未知电阻的准确数值。

这在电路设计、电器维修等领域都有不可或缺的作用。

2. 温度传感器惠斯通电桥也可以用于测量温度。

利用温敏电阻的特性,将其作为未知电阻的一部分引入到惠斯通电桥中,通过测量电流和电压的变化,可以计算出温度的数值。

这在温度传感器设计和热工测量中有着重要的应用。

3. 湿度传感器类似于温度传感器,惠斯通电桥也可以用于测量湿度。

湿度传感器通常采用电容式或电阻式测量原理,而利用惠斯通电桥可以提高测量的精确度和灵敏度。

这在气象观测、农业温室等领域有着广泛的应用。

4. 压力传感器惠斯通电桥还可以用于测量压力值。

通过将应变电阻或压阻传感器作为未知电阻接入到电桥中,可以测量压力对电阻值的影响,从而计算出压力的大小。

这在工业自动化、航空航天等领域有着广泛的应用。

5. 气体传感器气体传感器是另一个应用领域。

通过引入气体敏感材料作为未知电阻,当气体接触到材料时,会发生电阻值的变化,通过惠斯通电桥可以实时检测气体浓度。

这在环境监测、工业安全等方面有着重要的作用。

工作原理惠斯通电桥是基于电路中的平衡条件原理工作的。

它由四个电阻组成,分别为R1、R2、R3和未知电阻Rx。

另外还有一个电流源和一个电压测量仪器。

当电桥达到平衡状态时,电压测量仪器测得的电压为零。

这时可以利用基尔霍夫电压定律和欧姆定律推导出惠斯通电桥的平衡条件公式:R1 / R2 = Rx / R3通过调整R1、R2和R3的数值,可以使得惠斯通电桥中的电压接近零,从而计算出未知电阻Rx的值。

惠斯通电桥测的原理与使用

惠斯通电桥测的原理与使用

惠斯通电桥测的原理与使用惠斯通电桥是一种测量电阻的仪器,利用电桥平衡原理来测量未知电阻的数值。

电桥由四个电阻、一个电源和一个悬浮测量指示器组成。

在使用电桥之前,需要先了解电桥的工作原理和使用方法。

电桥的工作原理是基于平衡条件:当两个平行电阻的比例与两个相互垂直的平行电阻的比例相等时,电桥平衡。

电桥平衡时,悬浮测量指示器的指针会指向零点。

使用电桥时,首先将未知电阻和标准电阻两端分别接到电桥的两个相邻节点上,并将电源接入电桥电路。

接下来,依次调整电桥上的两个可变电阻,使得悬浮测量指示器的指针指向零点。

此时,根据电桥平衡条件,可以推导出未知电阻与标准电阻之间的比值,从而计算出未知电阻的数值。

电桥测量的精度与四个电阻的值有关。

通常,电桥中的三个电阻是已知的,其中包括两个已知固定电阻和一个可调电阻。

第四个电阻是待测量的未知电阻。

为了提高测量的精度,通常会使用滑线电阻箱来调节已知电阻的值,直到悬浮测量指示器指针显示平衡状态。

电桥中的电源可以是任何稳定的直流电源,它为电桥提供所需的电流。

电源电压需要根据电桥中电阻的大小合理选择,以确保电桥的正常工作。

除了测量电阻,惠斯通电桥还可以用于测量电感和电容。

对于电感测量,需要将待测电感与已知电感放在电桥的两个相邻节点上,通过调整电桥的调节电阻,使得悬浮测量指示器的指针指向零点,从而可以计算出待测电感的数值。

对于电容测量,需要将待测电容与已知电容放在电桥的两个相邻节点上,通过调节电桥的调节电阻,使得悬浮测量指示器的指针指向零点,从而可以计算出待测电容的数值。

总的来说,惠斯通电桥是一种简单而有效的测量电阻、电感和电容的仪器。

它采用平衡原理,通过调节电桥中的电阻,使得悬浮测量指示器的指针指向零点,从而测量未知电阻、电感和电容的数值。

在实际应用中,电桥可以根据需要进行调整和改进,以适应不同范围和精度的测量要求。

惠斯通电桥实验小结

惠斯通电桥实验小结

惠斯通电桥实验小结一、实验原理惠斯通电桥实验是一种测量电阻的方法,它基于惠斯通电桥原理。

惠斯通电桥是由英国物理学家亨利·惠斯通发明的,用于测量未知电阻值的方法。

在惠斯通电桥中,四个电阻分别连接成一个平衡桥路。

当平衡时,通过两个相邻的节点之间没有电流流动。

当一个未知的电阻被连接到其中一个支路时,通过这个支路和另一个支路之间会有一个微小的电流流动。

这个微小的电流将导致平衡被破坏,并且可以根据破坏平衡时调整其他三个已知值来测量未知值。

二、实验步骤1. 连接实验装置:将四个电阻分别连接成一个平衡桥路。

2. 调整实验装置:调整已知三个值来使得平衡桥路达到平衡状态。

3. 测量未知值:将未知值连接到其中一个支路上,并记录下破坏平衡时其他三个已知值。

根据这些数据计算出未知值。

4. 重复步骤2-3以验证结果并提高精度。

三、实验注意事项1. 实验装置必须正确连接。

2. 调整平衡状态时,应注意调整的顺序和方法。

3. 测量未知值时,应记录下准确的数据并进行正确的计算。

4. 实验过程中应注意安全,避免电击等事故发生。

四、实验结果分析通过惠斯通电桥实验,可以测量出未知电阻值。

实验结果可以用于验证理论模型中的预测,并用于研究材料的性质和特性。

此外,该实验还可以帮助学生理解基本电路原理和测量技术。

五、实验应用惠斯通电桥实验广泛应用于物理学、化学、材料科学和工程等领域。

它可以用于测量各种材料的电阻率、导电性能和其他相关参数。

此外,该实验还可以用于检测电子元器件和线路,并在工业生产中进行质量控制。

六、结论通过惠斯通电桥实验,可以准确地测量未知电阻值,并验证理论模型中的预测。

该实验对于学生理解基本电路原理和测量技术具有重要意义,并在物理学、化学、材料科学和工程等领域得到广泛应用。

惠斯通电桥的实际运用

惠斯通电桥的实际运用

惠斯通电桥的实际运用
惠斯通电桥(Wheatstone bridge)是一种用于测量电阻值的电路。

它可以通过比较两个未知电阻与已知电阻的比值来确定未知电阻的值。

下面是一些实际运用的例子:
1. 电阻测量:最常见的用途是测量未知电阻的值。

通过将未知电阻与已知电阻串联或并联在一起组成一个电桥,利用电流和电压的关系来计算出未知电阻的准确值。

2. 应变测量:惠斯通电桥可以用于测量应力或应变。

在应变传感器中,当物体受到应力或应变时,电阻器的电阻会发生变化。

通过将这个电阻器与一个已知电阻串联或并联在一起组成电桥,可以测量出物体所受到的应力或应变。

3. 温度测量:惠斯通电桥也可以用于测量温度。

例如,热敏电阻器(如热敏电阻)的电阻值会随温度的变化而变化。

通过将热敏电阻器与一个已知电阻串联或并联在一起组成电桥,可以测量出温度的变化。

4. 液位测量:电阻与液体的高度或液位之间存在一定的关系。

通过将一个液位传感器与一个已知电阻串联或并联在一起组成电桥,可以测量出液位的高度。

总的来说,惠斯通电桥在测量电阻、应变、温度和液位等方面有着广泛的应用。

它的优点是精度高、稳定性好,适用于工程和科学领域的各种测量需求。

惠斯通电桥测电阻

惠斯通电桥测电阻

实验13 惠斯通电桥测电阻惠斯通电桥是用来测量阻值在61~10Ω范围内的电阻的一种较为精密的电学仪器。

它具有操作简便、测量精度较高、对电源稳定性要求不高、携带方便等优点。

一、实验目的l 、了解惠斯通电桥测电阻的原理,初步掌握携带式直流电桥的使用方法。

2、学会正确使用电桥测量电阻的方法,培养独立解决问题的能力和动手能力。

3、了解电桥灵敏度的概念,学习对测量电路系统误差的简单校正方法。

4、初步了解开尔文双电桥的实验原理。

二、实验预习问题1、惠斯通电桥达到平衡的条件是什么?2、惠斯通电桥法测量电阻误差的主要来源是什么?3、电桥的灵敏度的定义是什么?怎么样理解电桥是否灵敏?4、电桥灵敏度与哪些因素有关?5、使用检流计应注意什么?6、如何选择合适的比例系数k? 为什么?7、在自制电桥测电阻中,为什么将待测电阻与R 0互换位置重复测量?三、实验仪器DH6105A 惠斯通电桥测电阻(自组惠斯通电桥实验仪),DHR-1电阻测试板(510Ω、800Ω、3 K Ω 、10 K Ω 、51K Ω、100 K Ω),ZX21直流多值十进电阻箱。

四、实验原理1、电桥测量原理惠斯通电桥是一种常用的直流电桥,图1是它的电路原理图。

图中R 0是已知阻值的精确度比较高的电阻,它和R 1、R 2及被测电阻R x 连成一个四边形,这个四边形的每一条边称作电桥的一个臂。

对角A 和B 之间接电源E ,对角C 和D 之间接有检流计G ,构成电桥。

若调整桥臂电阻使检流计中电流为零,则桥两端的C 和D 点电位相等,电桥达到平衡。

若通过R 1、R x 的电流分别为I 1、I 2则有112x I R I R =图1惠斯通电桥原理线路图和1220I R I R =两式相除可得210R R R R x =或者1002x R R R kR R == (1) 这就是电桥的平衡条件。

式中,k 称比例系数,简称比率,通常k 取为10的整数次方,如0.01、0.1、1、10、100、1000等;电阻R 1、R 2称为比例臂,R 0称比较臂,k 确定后R 1、R 2的值不是唯一的,从测量精度和灵敏度考虑R 1、R 2一般取同数量级。

利用惠斯通电桥理论测电阻方法赏析

利用惠斯通电桥理论测电阻方法赏析

利用惠斯通电桥理论测电阻方法赏析作者:***
来源:《中学生数理化·高考理化》2022年第03期
利用惠斯通電桥理论测电阻是指用已知阻值的3个电阻和1个灵敏电流计测第4个未知电阻的阻值的实验方法,其基本原理是部分电路的欧姆定律。

利用惠斯通电桥理论测电阻的优点有四个:一是选材简单,只需2个已知阻值的定值电阻、一个电阻箱和一个灵敏电流计,不需使用电流表或电压表;二是易连接,在连接电路时不需顾虑正负接线柱的问题;三是易观察,调节电阻箱时只需关注灵敏电流计的指针是否指到零刻度线即可;四是精确度高,与采用电流表内、外接法测量电阻相比较,偶然误差小,且没有系统误差。

电阻应变片惠斯通电桥

电阻应变片惠斯通电桥

电阻应变片惠斯通电桥
电阻应变片惠斯通电桥是一种常用的电阻应变测量技术。

它由惠斯通电桥和电阻应变片组成。

惠斯通电桥是一种用于测量未知电阻值的电路,由四个电阻组成的桥电路构成。

其中,两个电阻为已知值,另外两个电阻为未知电阻值,通过调节未知电阻值,使桥路平衡,然后通过测量平衡状态下的电流或电压变化来计算出未知电阻值。

电阻应变片是一种敏感元件,能够在外力作用下产生电阻的变化。

它常用于测量物体的应变或压力。

电阻应变片的电阻值会随着应变的变化而变化,这个变化可以通过惠斯通电桥进行测量和计算。

使用电阻应变片惠斯通电桥进行测量时,通常将电阻应变片安装到需要测量应变或压力的物体上。

物体受到应变或压力时,电阻应变片的电阻值会发生变化,从而导致电桥不再平衡。

通过调节已知电阻,使电桥再次平衡,然后测量平衡状态下的电流或电压变化,就可以计算出应变或压力的值。

电阻应变片惠斯通电桥具有灵敏度高、测量精度高、可靠性好等优点,因此在工业领域广泛应用于应变测量和控制。

惠斯通电桥测电阻实验改进研究

惠斯通电桥测电阻实验改进研究

惠斯通电桥测电阻实验改进研究【摘要】本文阐述了用惠斯通电桥测电阻的原理,分别用传统电桥法和改进电桥法测量了同一待测电阻的阻值,对实验数据进行了处理,给出了实验结果,对两种测量方法进行了比较研究,总结了改进惠斯通电桥测电阻的优点。

【关键词】惠斯通电桥;测量电阻;实验改进;指针式检流计;数字电压表电桥是利用比较法进行电磁测量的一种电路连接方式,惠斯通电桥用来精确测量中等阻值(几欧姆至几十万欧姆)的电阻。

还可以配合不同的传感器件测量很多非电学量,如温度、压力、加速度等,因此在传感技术中应用极广。

但惠斯通电桥中的平衡指示器使用的是指针式检流计,这种指针式仪表,给实验带来诸多不便,若用数字式仪表替代电桥中的指针式检流计,除给实验的操作带来很多方便外,还能大大提高实验的测量精度。

1 原理惠斯通电桥的原理如图1所示。

当电桥平衡时,根据分压器原理可知:Ubc=Uac■,Udc=Uac■平衡时,Ubc = Udc 即■=■整理化简后得到:R1=■R4 =RX由上式可知:待测电阻RX等于R2/R3与R4的乘积。

电桥由四臂(测量臂、比较臂和比例臂)、检流计和电源三部分组成。

与检流计串联的限流电阻RG和开关KG都是为在调节电桥平衡时保护检流计,不使其在长时间内有较大电流通过而设置的。

图1 惠斯通电桥原理图2 实验仪器改进在传统的惠斯通电桥测电阻实验中,平衡指示器用的是指针式检流计,如图1所示,若换成四位半数字万用表200mV量程档,拆下限流电阻RG,其他仪器和电路不变。

实验将得以改进。

3 数据处理与不确定度计算实验仪器:AC5/4型指针式检流计,四位半数字万用表200mV量程档,稳压电源(E=2V),4个ZX21型电阻箱。

为了检验测量的准确度,Rx也用的是电阻箱,标称值放500.0Ω。

比例臂相同,待测电阻相同。

3.1 数据处理与不确定度计算测量数据见表1,由于两种测量方法的B类不确定度相同,所以只计算A 类标准不确定度。

惠斯通电桥计算

惠斯通电桥计算

惠斯通电桥计算
(实用版)
目录
1.惠斯通电桥的概述
2.惠斯通电桥的计算公式
3.惠斯通电桥的应用
4.差分放大器在惠斯通电桥中的作用
5.惠斯通电桥的优点
正文
一、惠斯通电桥的概述
惠斯通电桥是一种测量电阻值的电路,它的主要组成部分是四个电阻、一个电源和一个检流计。

当桥完全平衡时,即左右两侧的电阻相等,桥两端的电压为零。

然而,由于电阻值的微小变化,桥会变得不平衡,从而产生一个电压差。

这个电压差与电阻值的变化成正比,因此我们可以通过测量电压差来计算出电阻值的变化。

二、惠斯通电桥的计算公式
惠斯通电桥的计算公式如下:
ΔV = (R1 * ΔT) / (R2 + R3)
其中,ΔV 表示电压差,R1 和 R3 表示桥左侧的两个电阻,R2 和 Rx 表示桥右侧的两个电阻,ΔT 表示电阻值的变化。

三、惠斯通电桥的应用
惠斯通电桥广泛应用于各种测量场景,例如应变计、压力计、传感器等。

通过惠斯通电桥,我们可以精确地测量电阻值的变化,从而得到相应的物理量,如应变、压力等。

四、差分放大器在惠斯通电桥中的作用
差分放大器是一种特殊的放大器,它用于提取共模信号,并抑制共模噪声。

在惠斯通电桥中,差分放大器可以用于提取共模信号,从而提高测量精度。

因为共模噪声很容易被差分放大器拒绝,所以它可以有效地提高惠斯通电桥的测量精度。

五、惠斯通电桥的优点
惠斯通电桥具有以下优点:
1.测量精度高:由于惠斯通电桥可以抑制共模噪声,因此它的测量精度相对较高。

2.结构简单:惠斯通电桥的结构相对简单,只需四个电阻、一个电源和一个检流计即可组成。

惠斯通电桥电阻

惠斯通电桥电阻

惠斯通电桥电阻一、引言惠斯通电桥是一种用于测量电阻的电路,它由四个电阻组成,通过调节电桥中的电阻值来实现对待测电阻进行测量。

其中,电桥电阻是电桥中最重要的组成部分之一。

本文将介绍惠斯通电桥电阻的原理、特点和应用。

二、惠斯通电桥电阻的原理惠斯通电桥电阻是指电桥中用于平衡电桥的电阻元件。

通过调节电桥中的电阻值,使得电桥两边的电势差为零,从而实现对待测电阻的测量。

惠斯通电桥电阻的原理基于电桥平衡条件,即当电桥两边的电势差为零时,电桥达到平衡状态。

三、惠斯通电桥电阻的特点1. 精度高:惠斯通电桥电阻通常采用精密电阻器,具有较高的精度,可以实现对待测电阻的准确测量。

2. 可调性强:惠斯通电桥电阻可以通过调节电阻值来实现电桥的平衡,因此具有较强的可调性和灵活性。

3. 抗干扰能力强:惠斯通电桥电阻采用差动测量方式,在测量过程中具有较强的抗干扰能力,可以有效消除外界干扰信号。

4. 应用范围广泛:惠斯通电桥电阻在科学实验、工业生产和仪器仪表等领域都有广泛的应用,例如在电阻测量、温度测量和应变测量等方面。

四、惠斯通电桥电阻的应用1. 电阻测量:惠斯通电桥电阻可以用于测量各种电阻元件的阻值,如电阻器、电感器和电容器等。

通过调节电桥中的电阻值,可以准确地测量待测电阻的阻值。

2. 温度测量:惠斯通电桥电阻可以用于测量温度,利用电阻与温度之间的关系,通过测量电桥平衡的状态来确定温度值。

这种方法被广泛应用于温度计和温度传感器等领域。

3. 应变测量:惠斯通电桥电阻可以用于测量应变,通过应变片的阻值变化来测量物体的应变状态。

这种方法被广泛应用于应变测量仪器和材料力学性能测试等方面。

五、总结惠斯通电桥电阻是惠斯通电桥中的重要组成部分,通过调节电桥中的电阻值来实现对待测电阻的测量。

它具有精度高、可调性强、抗干扰能力强和应用范围广泛等特点。

惠斯通电桥电阻在电阻测量、温度测量和应变测量等领域都有广泛的应用。

通过对惠斯通电桥电阻的研究和应用,可以提高电阻测量的准确性和可靠性,推动科学技术的发展。

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用惠斯通电桥测电阻的
优点
Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
09379090葛佳音
惠斯通电桥是一种测量电阻的精密仪器,R1、R2、R3、Rx为四个桥臂上的电阻,利用检流计和直流电源。

当调节电桥使检流计上的电流为零时,电桥达到平衡. (如下图所示)
常与之比较学习的是伏安法测电阻。

电路图如下:
与伏安法测电阻相比,其优点是:
一、从原理上看,它更精确。

1、避开了电源随时间变化造成的误差。

我们都知
道,一个严谨的科学实验一般是要重复操作获
得多个测量值,看有无异然后求均值的。

这就
要在一个段时间内完成。

而我们常用的化学电
源如干电池、铅酸蓄电池等,其实际电压值是
会随时间变化的。

这就造成了误差。

而电桥法
测量范围避开了电源,是一大有点。

2、避开电流表分压、电压表分流、过多导线分压
等问题。

若要精确测出电流表、电压表的分值
情况是不现实的。

二、达到相同效果仪器更便宜、易选。

测量精准,需要原理正确并且仪器达到精度要求。

伏安法若要考虑电流表分压、电压表分流,就有很
大的计算量,需用一个小CPU,这就增加了很高的
费用。

而上图电桥中R1和R2因是相除的,只要用
相近精确度地电阻器,就能减小相对误差。

这样,
只需R3达到很精密,节省了经费。

三、更便于精确计算。

若如上图所示的电流表外接法,R=U*Rv/(I*Rv-U)。

其中Rv还需测算。

而电桥法Rx=R2*R3/R1,简便多了。

若使R1=R2,则Rx=R3,可直接测取。

四、值得一提的是,其安全性也不弱于伏安法。

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